أيض: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
ط استبدال تحويلة بوابة
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:تدقيق إملائي V1
سطر 189:
بشكل تقليدي، تتم دراسة الأيض بمقاربة [[اختزالية]] تركز على مسار أيضي واحد. استعمال [[قائفة مشعة|القائفات المشعة]] مفيد بشكل خاص في تعقب الكائن بالكامل، وعلى مستوى النسيج، والخلية، والذي يحدد المسار من [[مركب طليعي|المركب الطليعي]] حتى الناتج النهائي عن طريق التعرف على الوسائط والمنتجات المعلمة بمادة مشعة.<ref>{{Cite journal|العنوان=An introduction to the use of tracers in nutrition and metabolism|journal=Proc Nutr Soc|issue=4|DOI=10.1017/S002966519900124X|السنة=1999|volume=58|الصفحات=935–44|PMID=10817161|الأخير=Rennie M}}</ref> الإنزيمات التي تحفز تلك التفاعلات الكيميائية يمكن بعد ذلك [[تنقية البروتين|تنقيتها]] ودراسة [[حركيات الإنزيم|حركياتها]] واستجابتها [[مثبط إنزيم|للمثبطات]]. مقاربة موازية هي التعرف على الجزئيات الصغيرة في خلية أو نسيج، المجموعة الكاملة من تلك الجزيئات تسمى ميتابولوم. بشكل عام، تعطي تلك الدراسات نظرة جيدة على تركيب ووظيفة المسارات الأيضية البسيطة، لكنها غير كافية عند تطبيقها على أنظمة أكثر تعقيدا مثل أيض خلية كاملة.<ref>{{Cite journal|العنوان=Development of kinetic models in the nonlinear world of molecular cell biology|journal=Metabolism|issue=12|DOI=10.1016/S0026-0495(97)90154-2|السنة=1997|volume=46|الصفحات=1489–95|PMID=9439549|الأخير=Phair R}}</ref>
 
يمكن الحصول على فكرة عن مدى تعقيد [[شبكة الأيض|شبكات الأيض]] في الخلايا التي تحتوي على آلاف الإنزيمات المختلفة عن طريق الشكل الموضح في الصورة الذي يعرض التفاعلات بين 43 بروتينًا و40 مستقلبًا فقط: توفر تسلسلات الجينومات قوائم تحتوي على ما يصل إلى 45,000 جين.<ref name="مولد تلقائيا2">{{cite journal|العنوان=How many genes are there in plants (...&nbsp;and why are they there)?|journal=Curr Opin Plant Biol|issue=2|السنة=2007|volume=10|الصفحات=199–203|vauthors=Sterck L, Rombauts S, Vandepoele K, Rouzé P, Van de Peer Y|pmid=17289424|doi=10.1016/j.pbi.2007.01.004}}</ref> مع ذلك، من الممكن الآن استخدام تلك البيانات الجينومية لإعادة تشكيل شبكات كاملة من التفاعلات الكيميائية الحيوية وإنتاج نماذج رياضية أكثر كلية قد تشرح وتتوقع سلوكياتهم.<ref name="مولد تلقائيا3">{{cite journal|المسار=http://orbit.dtu.dk/en/publications/from-genomes-to-in-silico-cells-via-metabolic-networks(9191950b-4f7e-4e4d-bd4d-2950c92ac5fe).html|العنوان=From genomes to in silico cells via metabolic networks|journal=Curr Opin Biotechnol|issue=3|السنة=2005|volume=16|الصفحات=350–5|vauthors=Borodina I, Nielsen J|pmid=15961036|doi=10.1016/j.copbio.2005.04.008}}</ref> تلك النماذج قوية بشكل خاص حين تستخدم لدمج بيانات المسار والمستقلب المحصول عليها عبر الطرق التقليدية مثل [[التعبير الجيني]] من الدراسات [[بروتيوميات|البروتيومية]] و[[مصفوفة دي إن إيه دقيقة|مصفوفة دي إن إيه الدقيقة]].<ref>{{cite journal|العنوان=Systems analyses characterize integrated functions of biochemical networks|journal=Trends Biochem Sci|issue=5|السنة=2006|volume=31|الصفحات=284–91|vauthors=Gianchandani E, Brautigan D, Papin J|pmid=16616498|doi=10.1016/j.tibs.2006.03.007}}</ref> باستخدام تلك الطرق، تم انتاج نموذج لأيض الإنسان، ما سيساعد فىفي اكتشاف أدوية مستقبلية وأبحاث الكيمياء الحيوية.<ref>{{cite journal|المسار=http://www.pnas.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=17267599|العنوان=Global reconstruction of the human metabolic network based on genomic and bibliomic data|التاريخ=February 2007|journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.|issue=6|volume=104|الصفحات=1777–82|bibcode=2007PNAS..104.1777D|vauthors=Duarte NC, Becker SA, Jamshidi N, etal|pmid=17267599|doi=10.1073/pnas.0610772104|pmc=1794290}}</ref> تستخدم تلك النماذج الآن في [[نظرية الشبكات|تحليل الشبكات]]، لتصنيف أمراض الإنسان في مجموعات تتشارك في بروتينات أو مستقلبات مشتركة.<ref name="مولد تلقائيا2" /><ref name="مولد تلقائيا3" />
 
تعد شبكات الأيض البكتيرية مثالا صارخًا على تنظيم ربطة العنق على شكل قوس،<ref name="PMID12874056">{{cite journal|العنوان=The connectivity structure, giant strong component and centrality of metabolic networks|journal=Bioinformatics|issue=11|السنة=2003|volume=19|الصفحات=1423–30|vauthors=Ma HW, Zeng AP|pmid=12874056|doi=10.1093/bioinformatics/btg177|citeseerx=10.1.1.605.8964}}</ref><ref name="PMID16916470">{{cite journal|العنوان=Hierarchical modularity of nested bow-ties in metabolic networks|journal=BMC Bioinformatics|السنة=2006|volume=7|الصفحة=386|vauthors=Zhao J, Yu H, Luo JH, Cao ZW, Li YX|pmid=16916470|pmc=1560398|doi=10.1186/1471-2105-7-386}}</ref> وهو تركيب قادر على إدخال نطاق واسع من المغذيات وإنتاج مجموعة كبيرة من المنتجات والجزيئات الكبيرة المعقدة باستخدام تداولات وسيطة مشتركة قليلة نسبيًا.